專利名稱：一種雙子表面活性劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面活性劑及其制備方法，尤其涉及一種雙子表面活性劑及其制 備方法，特別涉及一種陰離子雙子表面活性劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
表面活性劑由于可以大幅度地降低油水界面張力，因而在化學(xué)法提高原油采收率 領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。雙子表面活性劑作為一種新型的高性能表面活性劑，這類表面活性劑 由于結(jié)構(gòu)中有連接基團(tuán)，可以降低親水基之間的靜電斥力，使表面活性劑的活性成分緊密 接觸但不破壞親水基的親水特征；又由于分子有兩個(gè)或兩個(gè)以上的親水基和疏水基，因此 這類表面活性劑具有極強(qiáng)的膠束化能力和表面/界面活性，某些結(jié)構(gòu)的雙子表面活性劑已 經(jīng)證實(shí)能在極低濃度下可將油水界面張力降低至極低，某些結(jié)構(gòu)的Gemini聚集體系表現(xiàn) 出較好的增粘性能和粘彈性，同時(shí)也具有較好的水溶性、抗硬水能力、乳化性等。用于驅(qū)油 時(shí)可以綜合發(fā)揮降低油水界面張力和提高波及效率兩方面的優(yōu)勢，顯示出該類表面活性劑 在提高采收率領(lǐng)域良好的應(yīng)用前景。
由于油藏的砂巖地層表面一般帶負(fù)電，使用陰離子表面活性劑可以減少其在儲層 礦物上的靜電吸附，從而降低表面活性劑的用量，因此目前油田用作驅(qū)油劑的表面活性劑 一般為陰離子表面活性劑。但是大多數(shù)陰離子型雙子表面活性劑合成步驟較為復(fù)雜，收率 低，這為其大規(guī)模進(jìn)入驅(qū)油應(yīng)用領(lǐng)域造成困難。為實(shí)現(xiàn)其工業(yè)化應(yīng)用，就必須合成出原料易 得、收率較高、合成條件適宜的產(chǎn)品。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種陰離子雙子表面活性劑及其制備方法。
本發(fā)明提供的陰離子雙子表面活性劑，其結(jié)構(gòu)式如式(I)所示，其中，R選自C8-C16 烷基；11為1_3的自然數(shù)。
ROCH2CHCH2 (OCH2CH2O) CH2CHCH2OR OSO3NaOSO3Na(I )
本發(fā)明的陰離子雙子表面活性劑，所述R可為C8烷基、C12烷基或C16烷基；所述η 可為1或3。
本發(fā)明提供的上述陰離子雙子表面活性劑的制備方法，包括如下步驟
1) C8-C16脂肪醇和環(huán)氧氯丙烷在堿性化合物和相轉(zhuǎn)移催化劑存在的條件下進(jìn)行反 應(yīng)生成式(II)所示化合物，其中，R選自C8-C16烷基；
權(quán)利要求
1.式⑴所示雙子表面活性劑，其中，R選自C8-C16烷基；11為1-3的自然數(shù)。ROCH2CHCH2(OCH2Cii2O) CH2CHCH2OROSO3NaOSO3Na 。(I )
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙子表面活性劑，其特征在于所述R為C8烷基、C12烷基或 C16烷基；所述η為1或3。
3.權(quán)利要求1或2所述雙子表面活性劑的制備方法，包括如下步驟1)C8-C16脂肪醇和環(huán)氧氯丙烷在堿性化合物和相轉(zhuǎn)移催化劑存在的條件下進(jìn)行反應(yīng)生成式(II)所示化合物，其中，R選自C8-C16烷基;f—RO(II)2)所述式(II)所示化合物和聚乙二醇在堿金屬存在的條件下進(jìn)行反應(yīng)并經(jīng)酸化得式 (III)所示化合物，其中，R選自C8-Q6燒基；所述聚乙二醇的聚合度為1-3 ；ROCH2CHCH2(OCti2CH2O) CH2CHCH2OR OHOH(III)3)所述式(III)所示化合物與氯磺酸進(jìn)行反應(yīng)并經(jīng)中和即得到式(I)所示雙子表面活 性劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟1)所述堿性化合物為NaOH或KOH； 所述相轉(zhuǎn)移催化劑為陽離子表面活性劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于步驟1)所述C8-Q6脂肪醇、環(huán)氧氯丙 烷、堿性化合物和相轉(zhuǎn)移催化劑的摩爾比為1 (1.1-1.5) (1.1-1.5) (0.03-0.05)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一所述的方法，其特征在于步驟1)所述反應(yīng)的溫度可為 300C -800C ；所述反應(yīng)的時(shí)間可為3小時(shí)-5小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6中任一所述的方法，其特征在于步驟幻所述堿金屬為鉀；所述 酸化的酸為鹽酸或稀硫酸；所述酸化后的PH值為3-5。
8.根據(jù)權(quán)利要求3-7中任一所述的方法，其特征在于步驟幻所述式(II)所示化合 物、聚乙二醇和堿金屬的摩爾比為1 (1.5-2) 0. 1 ；所述反應(yīng)的溫度為40°C-80°C ；所 述反應(yīng)的時(shí)間為10小時(shí)-12小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3-8中任一所述的方法，其特征在于步驟幻所述式(III)所示化合 物與氯磺酸的摩爾比為1 (2. 1-2.5)；所述反應(yīng)的溫度為30°C-40°C;所述反應(yīng)的時(shí)間為 2小時(shí)-3小時(shí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3-9中任一所述的方法，其特征在于步驟3)所述中和的堿為NaOH 或KOH ；所述堿化后的pH值為10-12。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙子表面活性劑及其制備方法。該雙子表面活性劑的結(jié)構(gòu)如式(I)所示。其中，R選自C8-C16烷基；n為1-3的自然數(shù)。本發(fā)明提供的式(I)所示陽離子雙子表面活性劑的制備方法包括如下步驟1)C8-C16脂肪醇和環(huán)氧氯丙烷在堿性化合物和相轉(zhuǎn)移催化劑存在的條件下進(jìn)行反應(yīng)生成式(II)所示化合物，其中，R的定義同式(I)；2)所述式(II)所示化合物和聚乙二醇在堿金屬存在的條件下進(jìn)行反應(yīng)并經(jīng)酸化得式(III)所示化合物，所述聚乙二醇的聚合度為1-3；3)所述式(III)所示化合物與氯磺酸進(jìn)行反應(yīng)并經(jīng)堿化即得到式(I)所示雙子表面活性劑。本發(fā)明提供的表面活性劑的耐溫性、抗鹽性、起泡性、乳化性較強(qiáng)，和其它類型表面活性劑具有良好的協(xié)同增效能力。
文檔編號B01F17/04GK102029123SQ20101053288
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者呂鑫, 張健, 柳建新, 郭擁軍 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油研究中心, 西南石油大學(xué)